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Drei Minuten für eine Handyladung
CAU Kiel Jubiläum: 350 Jahre CAU Kiel

Serie: "Wer forscht denn da?" Drei Minuten für eine Handyladung

Im Jubiläumsjahr auf Entdeckungstour an der Kieler Uni: Träumen Sie auch manchmal davon, dass Ihr Handy in drei Minuten komplett aufgeladen ist? Oder dass umweltfreundliche Elektroautos bezahlbar werden und auch noch eine Laufleistung von bis zu 1000 Kilometer haben? Dann sollten Sie Stefan Permien ordentlich die Daumen drücken.

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Ein Mann in seinem Element: Der Chemiker Stefan Permien (30) träumt von Akkus, die in Minutenschnelle aufgeladen sind.

Quelle: Ulf Dahl

Kiel. Der junge Chemiker tüftelt nämlich seit drei Jahren im Arbeitskreis von Prof. Bensch an den Batterien der Zukunft. Ein bisschen ist er mit einem Parfümeur zu vergleichen. Nur arbeitet er statt mit Rosenduft, Moschus und Ylang-Ylang mit Eisen, Mangan, Kobalt und Nickel. Immer auf der Suche nach der perfekten Mischung.

 Im Chemielabor von Stefan Permien und seinem Team wird gerade die nächste Versuchsreihe vorbereitet. Mit Schutzbrille und weißem Arbeitskittel ausgestattet, misst der 30-Jährige auf der kleinen Digitalwaage vor ihm neue Mischungen aus. Für den Laien sieht alles ziemlich unspektakulär aus. Schwarzes Pulver wird mit einigen anderen schwarzen Krümeln vermischt, mit Kohlenstoff und Wasser gebunden und auf Kupferfolie gepinselt. Im Ofen verschmilzt anschließend alles zu einer Verbindung. „Das Periodensystem ist zwar sehr groß“, sagt der Wissenschaftler, „aber für uns kommt nur eine begrenzte Anzahl an Elementen infrage.“ Doch auch das ist Sisyphosarbeit. Denn eine kleine Menge mehr Mangan oder etwas weniger Eisen kann zu völlig anderen Ergebnissen führen.

 Im Hintergrund von Stefan Permien laufen gerade 16 Batterien im Dauereinsatz. An einem Messgerät (Galvanostat) werden sie rund um die Uhr geladen und entladen. „Schnell ist dann klar, welche Batterie der Loser und welche ein Highlight ist“, sagt er. „Aber darauf kommt es uns gar nicht so sehr an. Viel wichtiger ist, zu verstehen, was genau in der Batterie passiert.“ Neben Europa wird vor allem in China, Japan und Amerika gerade mit Hochdruck an dem Thema gearbeitet. „Jeder kann sich so ein Messgerät kaufen und die besten Materialien für Batterien ermitteln. Statt stumpf alles durchzuprobieren, hoffen wir aber, einen Schritt weiter zu sein, indem wir uns aufs Innere der Batterien konzentrieren.“

 Und das ist ziemlich aufwendig. In den vergangenen Monaten reiste Stefan Permien dafür nach Oxfordshire (England), Berlin und Karlsruhe. Orte, in denen ein Teilchenbeschleuniger steht. Was so niedlich und klein klingt, ist zum Beispiel in England eine im Durchmesser rund 200 Meter große Anlage, in der man anhand von Röntgenstrahlen eine Liveübertragung aus dem Inneren von Materialien bekommt. Wochenlang musste der gebürtige Hamburger seine Reisen planen. Denn die Batterien bringt man nicht so einfach im Rucksack mit. Schließlich ist immer auch Lithium verarbeitet, und das ist leichtentzündlich. In Spezialkartons reisten ihm deshalb seine kleinen Entwicklungen voraus und wurden mit den zuvor eingereichten Anträgen abgeglichen. Vor Ort brauchte Stefan Permien dann meist vier Tage für seine Versuchsreihen. Mit Tonnen von Daten kam er anschließend wieder nach Kiel zurück, wo die endlosen Zahlenketten dann gedeutet und entschlüsselt werden müssen.

 Langweilig ist Stefan Permien das Thema noch längst nicht. „Meine Forschungen helfen vielleicht eines Tages, die Welt ein bisschen besser zu machen“, sagt er. In einem Jahr hofft er, seine Doktorarbeit über neuartige Batteriematerialien abgeschlossen zu haben. Dann reizt ihn die Industrie. Die nötige Ausdauer, täglich weiter zu forschen, hat er, wie er sagt, von seiner zweiten Leidenschaft, dem Kitesurfen. Mit 16 Jahren entdeckte er das Springen und Fliegen übers Wasser und war sofort Feuer und Flamme. Während des Studiums bereiste er fast alle Länder dieser Erde und heimste als Profi viele Titel ein. In Kanada gewann er unter anderem 2009 den World Cup, und viermal wurde er deutscher Vizemeister. Mit den Preisgeldern und dem späteren Verkauf des gesponserten Materials finanzierte er sich das Studium. „Durchs Kiten habe ich gelernt, niemals aufzugeben“, erzählt er lachend. Inzwischen hat er seine Profikarriere an den Nagel gehängt. Seit knapp einem Jahr bereichert Sohn Leander das Leben von ihm und seiner auch kitenden Frau Annika, die er schon aus der Schule kennt. Ist guter Wind, zieht es ihn mit der Familie nach Dänemark. Und während der Dieselmotor seines VW-Busses auf der Fahrt brummt, stellt er sich vor, wie es wäre, wenn jeder mit einem Elektroauto unterwegs wäre – und da muss er grinsen.

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Ein Artikel von
Kristiane Backheuer
Lokalredaktion Kiel/SH

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